2025年电气工程振荡电路调试技巧试题及答案.doc

2025年电气工程振荡电路调试技巧试题及答案

一、选择题（每题3分，共30分）
1. 振荡电路产生自激振荡的条件是（ ）
A. 幅度平衡条件和相位平衡条件
B. 仅幅度平衡条件
C. 仅相位平衡条件
D. 以上都不对
答案：A
解析：振荡电路产生自激振荡必须同时满足幅度平衡条件和相位平衡条件。幅度平衡条件保证振荡信号的幅度稳定，相位平衡条件保证振荡信号能够持续反馈并维持振荡。

2. 在LC振荡电路中，当电容C增大时，振荡频率将（ ）
A. 增大
B. 减小
C. 不变
D. 先增大后减小
答案：B
解析：根据LC振荡电路的振荡频率公式f = 1/(2π√LC)，当电容C增大时，分母增大，所以振荡频率将减小。

3. 对于RC振荡电路，其振荡频率主要取决于（ ）
A. 电阻R
B. 电容C
C. 电阻R和电容C的乘积
D. 以上都不对
答案：C
解析：RC振荡电路的振荡频率f = 1/(2πRC)，所以其振荡频率主要取决于电阻R和电容C的乘积。

4. 振荡电路中的反馈系数F与放大倍数A的关系是（ ）
A. F = A
B. F > A
C. F < A
D. 无固定关系
答案：A
解析：振荡电路要维持稳定的振荡，反馈系数F与放大倍数A的乘积必须等于1，即F = 1/A，所以F = A时满足振荡条件。

5. 为了使振荡电路输出波形更接近正弦波，应采用（ ）
A. 增加反馈强度
B. 采用选频网络
C. 减小电路损耗
D. 以上都不对
答案：B
解析：采用选频网络可以从众多频率成分中选出所需的频率成分，滤除其他不需要的频率，从而使振荡电路输出波形更接近正弦波。

6. 在调试振荡电路时，首先要检查的是（ ）
A. 电路连接是否正确
B. 元件参数是否合适
C. 电源电压是否正常
D. 以上都是
答案：D
解析：在调试振荡电路时，电路连接是否正确、元件参数是否合适、电源电压是否正常等都是首先要检查的内容，任何一个环节出现问题都可能导致振荡电路无法正常工作。

7. 当振荡电路出现停振现象时，可能的原因是（ ）
A. 反馈系数太小
B. 放大倍数太小
C. 电源电压不足
D. 以上都有可能
答案：D
解析：反馈系数太小、放大倍数太小都可能导致不满足振荡条件而停振，电源电压不足会影响电路中元件的工作状态，也可能导致振荡电路无法正常工作而停振。

8. 对于晶体振荡电路，晶体的作用是（ ）
A. 提供振荡频率
B. 稳定振荡频率
C. 增大振荡幅度
D. 以上都不对
答案：B
解析：晶体具有稳定的固有频率，在晶体振荡电路中，晶体可以稳定振荡频率，使振荡信号的频率更加准确和稳定。

9. 在调试振荡电路时，示波器主要用于观察（ ）
A. 振荡频率
B. 振荡幅度
C. 波形形状
D. 以上都是
答案：D
解析：示波器可以直观地观察振荡电路的振荡频率、振荡幅度以及波形形状等参数，帮助调试人员判断电路是否正常工作。

10. 振荡电路的输出功率与下列因素有关的是（ ）
A. 放大倍数
B. 负载电阻
C. 电源电压
D. 以上都是
答案：D
解析：放大倍数影响信号的放大程度，负载电阻影响输出功率的分配，电源电压提供能量，它们都与振荡电路的输出功率有关。

二、填空题（每题3分，共15分）
1. 振荡电路是一种能够产生____的电路。
答案：周期性交变信号
解析：振荡电路的主要功能就是产生周期性交变信号，如正弦波、方波等。

2. LC振荡电路的品质因数Q值越高，其振荡频率的稳定性____。
答案：越高
解析：品质因数Q值反映了振荡电路中储能元件与耗能元件的比例关系，Q值越高，振荡频率受外界因素影响越小，稳定性越高。

3. RC振荡电路一般用于产生频率较____的振荡信号。
答案：低
解析：RC振荡电路由于其元件特性，适用于产生频率较低的振荡信号。

4. 振荡电路的起振条件是AF____1。
答案：大于
解析：起振时，反馈信号与原信号叠加后要使振荡幅度不断增大，所以AF要大于1。

5. 在调试振荡电路时，要注意避免电路出现____现象。
答案：自激
解析：自激可能导致电路工作不稳定，产生异常的振荡，影响正常调试和电路性能。

三、简答题（每题10分，共30分）
1. 简述振荡电路产生自激振荡的原理。
答案：振荡电路产生自激振荡是利用了正反馈原理。当电路接通电源后，电路中的噪声或干扰信号会被放大电路放大，放大后的信号通过反馈网络反馈到输入端。如果反馈信号的幅度和相位满足幅度平衡条件和相位平衡条件，即反馈信号与原输入信号叠加后能够使放大电路的输出不断增大，就会形成自激振荡，产生持续的周期性交变信号。
解析：自激振荡的形成需要正反馈以及满足一定的条件，通过不断的信号放大和反馈循环来维持振荡。

2. 说明LC振荡电路和RC振荡电路的特点及适用场合。
答案：LC振荡电路的特点是振荡频率较高，适用于产生高频振荡信号，常用于无线电通信、高频测量等领域。其振荡频率由电感L和电容C决定。RC振荡电路的特点是振荡频率较低，电路结构简单，成本低，适用于产生低频振荡信号，如音频信号发生器等场合。其振荡频率主要取决于电阻R和电容C的乘积。
解析：根据LC和RC元件的特性不同，决定了两种振荡电路的特点和适用范围。

3. 在调试振荡电路时，如何判断电路是否起振？
答案：可以通过以下几种方法判断电路是否起振。首先，用示波器观察电路的输出端，如果有周期性交变信号输出，说明电路可能起振。其次，可以用万用表测量电路中关键节点的电压，若电压有明显的变化且呈现周期性波动，也表明电路在振荡。还可以用频谱分析仪观察输出信号的频谱，若存在特定频率的信号成分，说明电路起振。
解析：通过多种仪器观察和测量不同的参数来综合判断振荡电路是否起振。

四、分析题（每题12分，共24分）
1. 如图所示为一个简单的LC振荡电路，分析当电容C减小一半时，振荡频率和振荡幅度会发生怎样的变化？

（此处虽然没有给出图，但可假设一个简单的LC振荡电路基本结构来分析）

答案：根据LC振荡电路的振荡频率公式f = 1/(2π√LC)，当电容C减小一半时，新的电容C' = C/2，则新的振荡频率f' = 1/(2π√L(C/2)) = √2×1/(2π√LC)，所以振荡频率将变为原来的√2倍。对于振荡幅度，电容减小会使电路的储能能力发生变化，在其他条件不变的情况下，振荡幅度可能会增大。因为电容减小，在相同的充电电压下，储存的电荷量减少，而电感在释放能量时，由于电容储能减少，会使电感释放的能量相对更多地用于维持振荡，从而可能导致振荡幅度增大。
解析：依据振荡频率公式分析频率变化，从电容对储能的影响角度分析振荡幅度变化。

2. 某RC振荡电路出现振荡频率不稳定的情况，试分析可能的原因及解决方法。
答案：可能的原因有：电阻或电容的参数发生变化，例如电阻的阻值因温度等因素改变，电容的容量发生漏电等情况；电路中存在干扰信号，影响了振荡频率；电源电压不稳定，导致电路中元件的工作状态改变。解决方法：对于电阻和电容参数变化，应更换为质量可靠、参数稳定的元件；对于干扰信号，可以采用屏蔽措施，如对电路进行屏蔽罩封装，合理布线减少干扰源的影响；对于电源电压不稳定，可采用稳压电源，保证电路有稳定的供电电压。
解析：从元件参数、干扰、电源等方面分析原因，针对不同原因提出相应解决办法。

五、设计题（1分，共1分）
设计一个简单的RC正弦波振荡电路，要求振荡频率为1kHz，画出电路原理图并说明各元件的作用。

答案：
电路原理图如下：

由一个运算放大器、三个电阻R1、R2、Rf和两个电容C1、C2组成。其中，R1和C1组成超前网络，R2和C2组成滞后网络，Rf为反馈电阻。运算放大器提供放大倍数。

工作原理：输入信号经过超前网络和滞后网络后，在特定频率下，超前网络和滞后网络的相位差之和为0，满足相位平衡条件。通过调节R1、R2、Rf和C1、C2的值，可以使电路满足幅度平衡条件，从而产生1kHz的正弦波振荡。

解析：根据RC振荡电路的原理，设计出满足要求的电路，各元件协同作用实现正弦波振荡。